Las personas pasan aproximadamente un tercio de su vida durmiendo. Sin embargo, se sabe sorprendentemente poco sobre cómo nuestro cerebro controla el proceso de conciliar el sueño y despertarse. Ahora, investigadores dirigidos por el profesor Henrik Bringmann, del Centro de Biotecnología (BIOTEC) de la Universidad Tecnológica de Dresde (TUD), han descubierto otra pieza de este rompecabezas. El equipo demostró que una sola señal cerebral actúa como un interruptor biológico, activando y desactivando el sueño.
por Magdalena Gonciarz, Universidad Tecnológica de Dresde
Sus hallazgos, publicados en la revista Current Biology , fueron posibles gracias al estudio de un pequeño gusano redondo, C. elegans, un poderoso organismo modelo en biología.
«Es muy importante poder conciliar el sueño, pero también es igual de importante despertarse», afirma el profesor Bringmann, líder del grupo de investigación de BIOTEC, quien dirigió el estudio.
Sabemos que conciliar el sueño y despertarse está controlado por un conjunto especial de células cerebrales , llamadas neuronas del sueño. Sin embargo, desconocemos cómo controlan exactamente las vías moleculares que nos hacen dormirnos y despertarnos de nuevo.
El grupo de Bringmann recurrió a C. elegans para responder a estas preguntas. A diferencia de los humanos, que poseen miles de neuronas que controlan el sueño, C. elegans solo necesita una neurona para realizar esta función. Esta simplicidad lo convierte en un organismo modelo perfecto para estudiar las principales vías moleculares que controlan el sueño.
Esta investigación arroja luz sobre una de las preguntas fundamentales de la biología: cómo los organismos regulan el sueño y la vigilia. Al comprender la maquinaria molecular fundamental del sueño, los investigadores pueden comprender mejor los trastornos del sueño, como la narcolepsia y el insomnio, que tienen un gran impacto en la calidad de vida.
Los hallazgos también se suman al creciente conjunto de evidencias de que incluso organismos modelo simples pueden revelar mecanismos fundamentales que gobiernan la vida.
Crédito: Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.039
Una molécula, dos trabajos
El equipo se centró en un mensajero químico llamado FLP-11. Cuando una neurona del sueño se activa, libera FLP-11. Estos mensajeros químicos funcionan como «notas» moleculares que se transmiten entre las neuronas para transmitir diferentes comandos. «Sabíamos que el FLP-11 es esencial para el sueño, pero desconocíamos qué mensaje transmite ni a quién», explica el profesor Bringmann.
Mediante un análisis genético , los investigadores identificaron un receptor clave, llamado DMSR-1, al que FLP-11 se une para transmitir su mensaje. Si este receptor faltaba en el cerebro, los investigadores observaron que los gusanos dormían significativamente menos. El DMSR-1 resultó estar presente en diferentes tipos de neuronas. Dependiendo de la neurona que recibiera el mensaje, los resultados fueron drásticamente diferentes.
«Descubrimos que FLP-11 activa los receptores DMSR-1 en dos tipos de neuronas completamente diferentes», afirma Lorenzo Rossi, estudiante de doctorado que realizó los experimentos en el laboratorio del profesor Bringmann.
Hallamos el receptor presente en las neuronas que promueven la vigilia. Al ser activado por FLP-11, el receptor desactiva las neuronas de vigilia. Esto, a su vez, ayuda al gusano a conciliar el sueño. Por otro lado, el receptor también está presente en la propia neurona del sueño. En esta última, también la desactiva, lo que finalmente despierta al animal, explica Lorenzo Rossi.
En otras palabras, la misma sustancia química que adormece al gusano también lo ayuda a despertarse, simplemente actuando sobre diferentes células del cerebro. «Es un mecanismo eficiente que controla el inicio del sueño y, al mismo tiempo, mantiene bajo control su duración», añade el profesor Bringmann.
¿Un principio universal?
«A diferencia de los humanos, los C. elegans tienen fases de sueño mucho más cortas, que duran solo unos 20 minutos. Sin embargo, el sueño es un proceso biológico tan fundamental que muchas moléculas y mecanismos implicados en él son comunes entre las especies», afirma el profesor Bringmann.
«Aún no sabemos si el mismo interruptor del sueño existe en los humanos, pero proporciona una pista prometedora en la búsqueda de mecanismos que controlan el sueño en nuestra especie».
Más información: Lorenzo Rossi et al., El neuropéptido FLP-11 induce y autoinhibe el sueño a través del receptor DMSR-1 en Caenorhabditis elegans, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.039
